The Coastal Tableland ecosystem is of great importance for the Brazilian Northeast region being mainly cultivated with the sugar cane crop. This ecosystem has soils with cohesive layer of geogenic origin presenting a dense layer that can became denser by an intensive use of agricultural machines and implements under insufficient soil moisture. The development and deepening of roots are restricted by this dense layer that reduce the water infiltration and availability in the soil profile, that associated to dry season periods has as a result the decrease of crops productivity and longevity. Therefore, the present work aimed to study the mechanical and hydraulic behavior of a Yellow Ultisol of the Alagoas coastal tablelands cultivated with sugar cane. Soil volumes were taken between 0,0 0,20m; 0.20 0.40m and 0.40 60m, representing respectively the Ap, AB and Bt horizons of a Yellow Ultisol of the Progresso Farm belonging to Coruripe Sugar Mill, and used in the laboratories trials. Treatments were composed by different soil densities, obtained by test bodies inside volumetric rings from soil volumes with preserved structure. The bodies test were submitted to laboratory resistance and penetration essays, with moisture referred to the tensions used in the construction of the characteristic curves of soil moisture retention used by the Embrapa Coastal Tablelands Soil Physic Laboratory. The Ap horizon does not present restriction to root development in view the laboratory penetration resistance (LPR) did not reach the limiting considered value. The critical Ds of AB and Bt horizons under disturbed soil were respectively 1.844 Mg m-3 and 1.628 Mg m-3. In undisturbed soil it was observed a critical Ds of respectively 1.617 Mg m-3 and 1.619 Mg m-3 for the same horizons. However, the Ds where root development by θrp ≥ 2000 kPa restriction began, was 1.609 Mg m-3 for disturbed soil and 1.494 Mg m-3 for undisturbed soil in the 0.20 m 0.40 m layer; in the 0.40 0.60 m layer the Ds was 1.453 Mg m-3 and 1.273 Mg m-3 respectively for undisturbed and disturbed soil. Soil disturbance showed to be benefic on the mechanic and hydraulic behavior of soil for the AB and Bt horizons of the Yellow Ultisol even keeping the same density, suggesting the necessity of new studies, mainly in field, to point out the soil most adequate management for crop progress. / O ecossistema de Tabuleiros Costeiros é de grande importância para a região Nordeste do país e é ocupado, principalmente, pelo cultivo da cana-de-açúcar. Esse ecossistema possui solos com horizontes coesos de origem pedogenética, apresentando adensamento que pode ser potencializado pelo uso intensivo de máquinas e implementos agrícolas com umidade do solo inadequada. O desenvolvimento e aprofundamento radicular são prejudicados pelo adensamento, que diminui a capacidade de infiltração e a disponibilidade de água no perfil do solo, que associado aos períodos de estiagem resulta em queda na produtividade e longevidade das lavouras. Com isso, o objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento mecânico e hídrico de um Argissolo Amarelo de tabuleiros costeiros cultivado com cana-de-açúcar no estado de Alagoas. Para os ensaios de laboratório foram utilizados volumes de solo retirados nas profundidades de 0 a 0,20 m, 0,20 a 0,40 m e 0,40 a 0,60 m, representando os horizontes Ap, AB e Bt de áreas de Argissolo Amarelo da Fazenda Progresso de propriedade da Usina Coruripe. Os tratamentos foram compostos por diferentes densidades do solo obtidas por meio de corpos de prova contidos dentro de anéis volumétricos, a partir de volumes de solo com estrutura não preservada. Os corpos de prova foram submetidos a ensaio de resistência à penetração em laboratório, com umidade referente às tensões utilizadas para construção da curva característica de retenção de água no solo, utilizadas pelo Laboratório de Física do Solo da Embrapa Tabuleiros Costeiros. O horizonte Ap não apresenta restrições ao desenvolvimento radicular, visto que a resistência a penetração em laboratório (RPL) não atingiu o valor considerado limitante. A Ds crítica para os horizontes AB e Bt com solo desestruturado foram 1,844 e 1,628 Mg m-3, respectivamente. No solo com estrutura preservada observou-se Ds crítica de 1,617 e 1,619 para os mesmos horizontes. Contudo, a Ds em que começa a restrição ao desenvolvimento radicular pela θrp ≥ 2000 kPa foi 1,609 Mg m-3 com solo desestruturado e 1,494 Mg m-3 para o solo com estrutura preservada na profundidade de 0,20 a 0,40 m; na profundidade de 0,40 a 0,60 m essa Ds foi 1,453 e 1,273 Mg m-3 para o solo desestruturado e com estrutura preservada, respectivamente. A desestruturação mostrou-se benéfica ao comportamento mecânico e hídrico do solo para os horizontes AB e Bt do Argissolo Amarelo, ainda que continue com a mesma densidade, sugerindo mais estudos, principalmente em campo, que indiquem o manejo mais adequado para o desenvolvimento das culturas nesse solo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soil quality has been widely studied since the soil is recognized as a key resource in agricultural production. Thus, it is necessary to assess a range of indicators of soil quality, in order to monitor parameters that indicate quality or soil degradation in agricultural activities. The objective was to assess indicators of physical and hydrical soil quality, for different soil tillage, management and levels of traffic. The specific objectives were: to determine critical limits of soil density where mechanical penetration resistance and aeration porosity are restrictive to crop growth, using a methodology of the least limiting water range (LLWR); evaluate plant water available in different states of soil compaction with the period in which the soil moisture is below or above the physical conditions considered optimal, determined by the LLWR; evaluate soil compaction through the parameters of soil compressibility; and verify relationships between air permeability, continuity of soil pores and water retention curve. The experiment was established in 2001 in an Oxisol, in the experimental station of Embrapa Trigo in Passo Fundo-RS. The soil management under study were: chisel plowed six months ago, chisel plowed twelve months ago, chisel plowed eighteen months ago, continuous no-tillage for 13 years, and native forest; all with and without traffic. Soil sample were collected with preserved structure in each treatment, in both levels of traffic, in three soil layers (0.00-0.06, 0.10-0.15, and 0.20-0.25m). The soil samples were equilibrated at -0004, - 0006, -0008, -0.01, -0.03, -0.05, -0.07, -0.1, -0.5 and -1.5MPa and then used for determining soil bulk density, resistance to penetration, volumetric moisture, and air conductivity. The soil compression curve was obtained in the tension of 0.03MPa. Increased bulk density caused a reduction in the LLWR associated to the effects of soil resistance to penetration and aeration porosity that, respectively, determined the lower and upper limits of available water. The chisel plow treatment had lower physical restriction based on the resistance to penetration, with a value of critical soil density equal 1.60Mg m-3. The LLWR was more sensitive to changes in soil structure than the available water, reflecting better physical quality of the soil for the growth of crops. Air permeability showed high variability that can be observed by the change in bulk density and by the relationship with the matric potential and pore size distribution. The low values of pore continuity index indicate reduced pore space and low presence of large pores. The preconsolidation stress was not affected by the different soil managements. Susceptibility to soil compaction showed statistical interaction between the soil management and traffic in the two uppermost soil layers (0.00-0.06 and 0.10-0.15m). Therefore, the physical and hydrical indicators were influenced by changes in soil structure. Traffic on chisel plowed soil had greater influence on those indicators. / A qualidade do solo tem sido amplamente estudada por esta ser considerada um recurso fundamental na produção agrícola. Assim, torna-se necessário avaliar uma série de indicadores, entre eles os de qualidade do solo, a fim de monitorar parâmetros que indiquem a qualidade ou degradação do solo nas ações agrícolas. O objetivo deste estudo foi avaliar indicadores físicohídricos de qualidade do solo, em diferentes preparos e sistemas de manejos do solo e dois níveis de tráfego. Os objetivos específicos foram: determinar limites críticos de densidade do solo onde a resistência mecânica à penetração e a porosidade de aeração são restritivos ao desenvolvimento das plantas, utilizando a metodologia do intervalo hídrico ótimo (IHO); avaliar a água disponível às plantas nos diferentes estados de compactação do solo, com o período em que o solo apresenta umidade abaixo ou acima das condições físicas consideradas ótimas, determinadas pelo IHO; avaliar a compactação do solo através dos parâmetros de compressibilidade do solo; e verificar a relação entre permeabilidade ao ar, continuidade de poros e curva característica de água no solo. O experimento foi implantado no ano de 2001, em um Latossolo Vermelho Distrófico, na área experimental da Embrapa Trigo, Passo Fundo-RS. Os manejos do solo em estudo foram: escarificado há seis meses, escarificado há doze meses, escarificado há dezoito meses, plantio direto contínuo por 13 anos e mata nativa; todos com e sem tráfego. Foram coletadas amostras de solo, com estrutura preservada, em cada condição de manejo, nos dois níveis de tráfego em três camadas (0,00 a 0,06; 0,10 a 0,15 e 0,20 a 0,25 m). As amostras foram equilibradas nos potenciais matriciais de -0,004; -0,006; -0,008; -0,01; -0,03; - 0,05; -0,07; -0,1; -0,5 e -1,5 MPa e, após, utilizadas para a determinação da densidade do solo, resistência à penetração, umidade volumétrica e condutividade do solo ao ar. A curva de compressão do solo foi obtida na tensão de 0,03 MPa. O aumento da densidade do solo influenciou na redução do IHO associada aos efeitos da resistência do solo à penetração e da porosidade de aeração que determinaram, respectivamente, o limite inferior e o superior de água disponível. O manejo escarificado foi o que apresentou menor restrição física quanto à resistência à penetração com valor de densidade do solo crítica igual a 1,60 Mg m-3. O IHO foi mais sensível às variações da estrutura do solo do que à água disponível, refletindo melhor a qualidade física do solo para o crescimento das culturas. A permeabilidade do solo ao ar apresentou elevada variabilidade amostral, podendo ser observada pela variação da densidade do solo e com as relações com o potencial matricial e a distribuição do tamanho de poros. Os baixos valores do índice de continuidade de poros indicam redução do espaço poroso e baixa presença de poros maiores. A pressão de preconsolidação não apresentou diferença significativa para os diferentes manejos. A susceptibilidade à compactação apresentou interação entre os manejos do solo e trafegabilidade nas duas camadas mais superficiais do solo (0,00 a 0,06 e 0,10 a 0,15 m). Portanto, os indicadores físico-hídricos foram influenciados pelas modificações na estrutura do solo. O tráfego sobre solo escarificado teve maior influência nos atributos físicohídricos do solo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Mechanization significantly increased the productivity, quality and cost reduction for forests cultivation. However, it may be responsible for environmenral impacts, such as soil compaction, which is a result of traffic, mostly during wood harvesting operations. The objectives of this research were to evaluate the physical quality, trafficability and soil compaction due to traffic of wood harvesting machines of Eucalyptus sp. and developing functions to estimate physical and mechanical properties. The research was conducted in soils coming from implantation areas of Eucalyptus sp., and from an operational area of harvesting of Eucalyptus saligna Sm, belonging to CMPC Celulose Riograndense. To answer the hypotheses and meet the objectives, this work was divided into two studies. In Study I, five forest soils with different textural compositions were evaluated, determining physical quality indicators, trafficability indicators coming from the Proctor Normal test and uniaxial compression, and Atterberg consistency limits. The main results showed that both indicators of physical and trafficability were related to textural composition of soil, being estimated from these, as well as being influenced by different states of compaction. Furthermore, it was found that changing the bearing capacity has resulted in alteration of least limiting water range, which are related and, in this way, allowed to estimate the critical pressure for the plants growth. In Study II, we assessed the effect of different traffic intensities of a Harvester and a Forwarder on a Haplic Cambissol with sandy loam texture in Eucalyptus saligna Sm. stands, by determining the machines contact area and ground pressure exerted on soil, bulk density, pore size distribution, water retention curve, available water content, saturated hydraulic conductivity, air permeability, penetration resistance, compressibility, degree of compaction and shear strength. Were also evaluated the relationship of these properties and parameters. The main results indicated that few machines passes (one pass of Harvester and the four more of Forwarder) resulted in great part in soil deformation and changing in all evaluated properties and parameters. Mostly effects occurred until the depth of 20 cm. However, increasing the number of passes also caused changes in the deeper layers of soil. In general, the effects were higher in the area below within tracks, but, even so, effects occurred in areas between the wheels tracks and outside the areas of machines tracks. It was concluded that actions to minimize the compaction of forest soils should be associated with moisture conditions, traffic intensity and soil type. / A mecanização possibilitou aumento da produtividade, qualidade e redução de custos das atividades para o cultivo de florestas. Entretanto, tem sido responsável por impactos ambientais, destacando-se a compactação do solo, a qual é resultado do tráfego intenso de máquinas, principalmente nas operações de colheita. Os objetivos desta pesquisa foram avaliar a qualidade física, trafegabilidade e a compactação de solos, em função do tráfego de máquinas de colheita da madeira de Eucalyptus sp. e desenvolver funções para a estimativa de propriedades físicas e mecânicas. A pesquisa foi desenvolvida em solos advindos de áreas de implantação de povoamentos de Eucalyptus sp., e de uma área operacional de colheita de Eucalyptus saligna Sm., pertencentes à empresa CMPC Celulose Riograndense. Para responder as hipóteses e atender aos objetivos, o trabalho foi dividido em dois estudos. No Estudo I, foram avaliados cinco solos de uso florestal de diferentes composições texturais, determinando-se os indicadores de qualidade física, indicadores de trafegabilidade advindos do ensaio de Proctor Normal e compressão uniaxial, e limites de consistência. Os principais resultados mostraram que os indicadores de qualidade física e de trafegabilidade foram relacionados aos atributos texturais, podendo ser estimados a partir destes, além de serem influenciados por diferentes estados de compactação. Além disso, constatou-se que a alteração da capacidade de suporte resultou na alteração do intervalo hídrico ótimo, sendo estes relacionados, permitindo, assim, ser estimada a pressão crítica para o crescimento de plantas. No Estudo II, foi avaliado o efeito de diferentes intensidades de tráfego de um Harvester e um Forwarder sobre um Cambissolo Háplico de textura franco-arenosa em povoamentos de Eucalyptus saligna Smith, por meio da determinação da área de contato, pressão exercida pelas máquinas sobre o solo, densidade, distribuição de tamanho de poros, curva de retenção de água, conteúdo de água disponível, condutividade hidráulica do solo saturado, permeabilidade ao ar, resistência do solo à penetração, compressibilidade, grau de compactação e resistência ao cisalhamento. Foram avaliadas, também, as relações dessas propriedades e parâmetros. Os principais resultados indicaram que poucas passadas das máquinas (uma do Harvester e quatro do Forwarder) foram responsáveis em grande parte pela deformação e alteração de todas as propriedades e parâmetros. Os efeitos foram maiores até os 20 cm de profundidade. Entretanto, o aumento do número de passadas também causou alterações nas camadas mais profundas do solo. Em geral, os efeitos foram maiores na zona abaixo da trilha dos rodados, porém, ainda ocorreram efeitos nas zonas entre os rodados e fora da trilha dos rodados das máquinas. Conclui-se que as ações para minimização da compactação de solos florestais devem estar associadas às condições de umidade, intensidade de tráfego e tipo de solo.